Tomo Cardoma

27
 TEMA 6: Estudio en Cardona 62  TEMA 6:  Detección de filtraciones de agua en Cardona mediante los métodos geofísicos de Tomografí a eléctrica y FDEM.

description

filtraciones

Transcript of Tomo Cardoma

Page 1: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 1/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

62

TEMA 6: Detección de filtraciones de agua

en Cardona mediante los métodos geofísicos de

Tomografía eléctrica y FDEM.

Page 2: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 2/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

63

6.1 Antecedentes.

La zona anexa a la factoría minera de Cardona, presenta desde hace bastantes añosgraves problemas geotécnicos derivados del paso del río Cardener en esa área.

Por un lado tenemos problemas de filtración de agua hacia el interior de algunasgalerías de la mina, aspecto que conlleva un riesgo severo para la seguridad de lostrabajadores, y por otro lado la proliferación de episodios de hundimientossuperficiales del terreno, como resultado de los procesos de disolución de losmateriales evaporíticos situados en profundidad. En el anejo I se ilustran algunosde estos colapsos.

Con objeto de dar solución a estos dos problemas, se procedió a la canalizacióndel río Cardener (canal de Aranyó) a su paso por la zona problemática.

Una vez finalizado dicho canal, se constató que la problemática de los colapsossuperficiales del terreno todavía persistía con gran intensidad, afectandoseriamente a las infraestructuras de la zona. Por esta razón en el año 1999 serequirió los servicios del Departamento de Geoquímica, Petrología y ProspecciónGeológica de la Universidad de Barcelona para analizar el problema. Este estudioconsistió en un reconocimiento electromagnético mediante el FDEM.

En vista de los resultados obtenidos se procedió a la construcción de una pantallade impermeabilización paralela a un pequeño puente (fig. 27) que atraviesa el

antiguo cauce del río Cardener.

Dadas las evidencias de que el problema parecía no haberse resueltodefinitivamente, el 16 de Octubre del 2002 se requirieron nuevamente losservicios de la Universidad de Barcelona a fin de comprobar le eficiencia de dicha

pantalla, así como del nuevo dique de impermeabilización que se construyó en laantigua esclusa de Aranyó (en el pequeño embalse, fig. 28), a raíz de las patentesdeficiencias constructivas observadas en la antigua esclusa. Para este estudio, en elque tomé parte activa en la campaña de campo, se utilizó el método deTomografía eléctrica.

Page 3: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 3/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

64

6.2 Situación geográfica y contexto geológico de la zona.

6.2.1 Situación geográfica.

La zona de estudio se sitúa en las inmediaciones de la factoría minera de potasa deCardona. Estas instalaciones, ubicadas en la cuenca del río Cardener (afluente delLlobregat), están emplazadas al sudeste de Cardona, población queadministrativamente pertenece a la comarca del Bages (provincia de Barcelona).

Río Cardener

Antiguo cauceCanal de Aranyó

(1)Factoría minera

(2)

(1) (2)

(5)

(4)

(3)

(3)

Puente

(4) (5)

Fig. 27 Zona de estudio.

Page 4: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 4/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

65

6.2.2 Contexto geológico.

Desde el punto de vista geológico la zona estudiada se sitúa en la parte oriental dela Cuenca del Ebro, en donde por encima de los materiales regresivos marinos delEoceno, se deposita un relleno de materiales del Oligoceno de origen continental.

De forma sintetizada, la estratigrafía de la zona de estudio viene definida por lasiguiente serie:

Cuaternario:

Formado por depósitos de materiales detríticos (arcillas, limos yarenas), tanto de origen aluvial como coluvial.

Pequeño embalse

Fig. 28 Áreas analizadas mediante el FDEM y Tomografía eléctrica.

Canal de Aranyó

Camino a la factoría Puente Río Cardener

Antiguo cauce del río

Page 5: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 5/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

66

Terciario:

• Oligoceno:Bajo el cuaternario encontramos la denominada Formación Molasa deSolsona, constituida por una alternancia de frecuencia variable deniveles de lutitas ocres y areniscas arcósicas. Bajo esta formación,encontramos un nivel inferior caracterizado por la alternancia de lutitasy areniscas rojas con intercalaciones de calizas. Por últimos se sitúa unnivel de lutitas de color gris o azuladas con presencia de areniscas.

• Eoceno:En este estadio se sitúa la conocida Formación salina de Cardona,constituida por la alternancia de halita, carnalita y silvinita, con láminasde arcilla y anhidrita.

Page 6: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 6/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

67

6.3 Aplicación del FDEM al estudio de filtraciones de

agua en Cardona.

Page 7: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 7/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

68

6.3.1 Objetivos del estudio.

Finalizado el proyecto de canalización del río, y dado que en la zona de estudio persistían los episodios de colapsos del terreno, el objetivo del estudio llevado acabo mediante el FDEM, era el detectar en el área comprendida entre el pequeñoembalse del río (punto donde comienza el canal de Aranyó) y el final del canal,zonas susceptibles de presentar nuevos hundimientos del terreno, que recordemosson el resultado del proceso de disolución de los materiales evaporíticos situadosen profundidad, por parte del agua que circula en el subsuelo.

La localización de estas áreas se llevará a cabo a través de la confección de dosmapas de isovalores de conductividad a 3 m. y 6 m. de profundidad.

6.3.2 Metodología.

El instrumento de prospección electromagnética utilizado en la toma de datos fueel Geonics EM-31 (ver fig. 25).

Este aparato consta de una barra de dimensiones 400 x 18 x 11 cm. y un peso de11 Kg. La bobina emisora y receptora se sitúan cada una en un extremo de la

barra, con una distancia interbobinal fija de 3.66 m. La frecuencia del campoelectromagnético emitido fue de 9.8 KHz. alcanzándose una profundidad efectiva

de 3 m. para el modo dipolo horizontal y 6 m. para el dipolo vertical.La consola del aparato nos proporciona directamente las lecturas de conductividadaparente del terreno en mS/m, en donde gracias a la memoria interna que posee,

podremos ir almacenando digitalmente toda la información obtenida, para posteriormente poder volcarla en un ordenador portátil.

Se procedió a la realización de 15 perfiles (con medidas cada metro) dispuestos paralela y transversalmente al antiguo cauce del río Cardener, a fin de podercaracterizar toda la zona de estudio. Gracias a ello se pudo confeccionar dos

mapas de isovalores de conductividad (a 3 y 6 metros de profundidad), en dondese puede observar la variación lateral de la conductividad del terreno.

Page 8: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 8/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

69

6.3.3 Resultados obtenidos e interpretación de los datos.

Dado que la zona de estudio presenta un significativo número de elementosantrópicos en superficie y profundidad, es importante poder conocer previamente

posibles localizaciones de estos elementos, a fin de evitar interpretacioneserróneas, ya que estas estructuras (al igual que la presencia de agua en el terreno),se caracterizan por inducir aumentos en la conductividad del terreno.

Por otro lado la salinidad del fluido (procedente de la disolución de materialevaporítico en profundidad) será un aspecto que magnificará notablemente lamagnitud de las anomalías observadas.

Con objeto de evitar extender excesivamente este informe, y dado que en realidadlos mapas de isoconductividades son la parte más interesante del estudio, a modoilustrativo solo vamos a mostrar dos de los registros de campo obtenidos: perfil 2y perfil 6.

Page 9: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 9/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

70

Perfil 2

Corresponde a un perfil transversal al antiguo cauce del río, con inicio en elmismo canal de Aranyó y final en una zona de relleno de tierras de fuerte

desnivel, justo antes de llegar al lecho del río. La longitud del perfil es de 18 m. ysu traza cruza una dolina (colapso) bien visible en el terreno (entre el metro 7 y13).

Se observa con claridad como la posición de la dolina queda perfectamente bienidentificada mediante el aumento de la conductividad. La razón por lo que laconductividad eléctrica medida es más elevada en el registro de 6 m. de

profundidad que en el de 3m., responde a la mayor presencia de agua y sal en profundidad.

Por otro lado, observamos que al inicio del perfil (ubicado junto al Canal deAranyó) tenemos un aumento de la conductividad, posiblemente debido afiltraciones de agua del propio canal i/o presencia de evaporitas en profundidad.

3 m. de profundidad

6 m. de profundidad

Grágica 1. Registro de conductividades para el perfil 2.

Canal de Aranyó

Page 10: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 10/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

71

Perfil 6

Con inicio cerca del embalse y final justo al lado del camino de entrada a lafábrica, este perfil tiene una longitud de 368 m. y recorre el camino del margen

izquierdo del lecho del río. Las aspectos observados más importantes son lossiguientes:

En el registro de 6m. de profundidad, se observa como a 115 m. del origentenemos una disminución de la conductividad que podría deberse a algunaconstrucción (i.e. tubería con aire) que fuera del canal o de la casa hacia el río.

A partir de 190 metros la conductividad aumenta notablemente. Si bien existealgún elemento antrópico (a 195 m. hay una caseta de cemento y algunos hierros),la conductividad continua siendo elevada por lo que teniendo en cuenta losresultados obtenidos en otros perfiles, se podría asegurar con un alto margen deconfianza que este incremento de la conductividad responde a la presencia de aguaen profundidad.

A 307 m. del inicio, el camino se rompe y comienza la zona de colapsos. El hechode tener conductividades tan extremadamente elevadas, indican la presencia deagua con un alto contenido en sales en profundidad.

3 m. de profundidad

6 m. de profundidad

Grágica 2. Registro de conductividades para el perfil 6.

Page 11: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 11/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

72

A partir de la información obtenida de los 15 perfiles se puede proceder a laelaboración de dos mapas de isoconductividades: uno para el dipolo horizontal (a3 m. de profundiad), y otro para el dipolo vertical (a 6 m.).

DIPOLO HORIZONTAL

Dado que para el dipolo horizontal solo se alcanza una profundidad efectiva de 3metros, gran parte de la variación lateral de conductividad medida responde acambios de humedad superficiales, así como a posibles elementos metálicos amuy poca profundidad. Es por ello que desde el punto de vista práctico, lainformación obtenida en este mapa puede que no sea la más adecuada paracaracterizar el problema.

Halita

Silvinita

Margas

Areniscasy arcillas

Depósitosaluviales

Carnalita

Factoría dela mina

Fig. 29 Mapa de isovalores de conductividad aparente obtenido paradi olo horizontal mediante el EM-31. Profundidad efectiva 3 metros.

Page 12: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 12/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

73

DIPOLO VERTICAL

A excepción de la zona más próxima al pequeño embalse del río Cardener, en lafigura 30 se observa como el resto del área analizada se caractariza por valores deconductividad en general elevados, distinguiéndose diversas subregiones en dondetenemos máximos relativos de conductividad. En este sentido destaca de formamuy especial 2 de estas subregiones (indicadas por la flecha roja) en donde losvalores de conductividad medidos son extremadamente elevados (sobrepasan los200 mS/m).

Si bien la presencia de estructuras metálicos contribuyen en cierta medida alaumento de la conductividad, parece lógico pensar que la presencia de estosvalores de conductividad tan elevados, responde a la significativa presencia deagua en profundidad, en donde su elevada salinidad (producto de los procesos dedisolución de los materiales evaporíticos de la zona), confiere al terreno estaconductividad tan alta.

Fig. 30 Mapa de isovalores de conductividad aparente obtenido paradi olo vertical mediante el EM-31. Profundidad efectiva 6 metros.

Areniscasy arcillas

Margas

CarnalitaSilvinita

Halita

Depósitosaluviales

Factoría dela mina

Page 13: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 13/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

74

6.3.4 Conclusiones finales del estudio.

El estudio llevado a cabo mediante el FDEM nos ha proporcionado de una formarápida y con elevada sensibilidad, la variación lateral de conductividadesaparentes a las profundidades efectivas de 3 m. (dipolo horizontal) y 6 m. (dipolovertical), si bien es el mapa obtenido a 6 m. el que nos ha proporcinado unosresultados más explícitos acerca de la problemática existente en la zona.

Dado que solo la presencia de agua en profundidad, unido a su alto contenido ensales (producto de los procesos de disolución), justificaría estos niveles deconductividad eléctrica tan altos, parece lógico pensar que a excepción de la zonamás cercana al embalse del río Cardener, en donde no se aprecia ningún aumentosignificativo de la conductividad del terreno, en el resto del área analizada si queexistiría cierta circulación de agua (de forma más o menos generalizada) a travésde los materiales evaporíticos situados en profundidad, siendo las diversassubregiones de máximos de conductividad detectados en la figura 30, zonas conmayor contenido en agua, y por tanto áreas en donde los procesos de disolución

podrían ser más intensos.

Por lo tanto, parece razonable pensar que las zonas más susceptibles a presentarnuevos hundimiento del terreno en un futuro, corresponderían precisamente aestas subregiones, siendo quizás las dos áreas marcadas con flechas rojas, lugaresen donde el riesgo de colapso podría ser más inminente, dado los niveles deconductividad tan extremadamente elevados aquí medidos.

En cuanto a la procedencia de esta agua en profundidad, ésta tendría su origen enreflujos procedentes del río Cardener, así como a posibles pérdidas de agua del

propio canal de Aranyó, tal y como hemos comentado en el perfil 2. El aporte deagua pluvial es otro factor a tener en consideración.

Page 14: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 14/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

75

6.4 Aplicación del método de Tomografía eléctrica al

estudio de filtraciones de agua en Cardona.

Page 15: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 15/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

76

6.4.1 Objetivos del estudio.

El objetivo de este trabajo era el detectar posibles focos de filtración a través dedos estructuras de impermeabilización de reciente construcción: un muro pantallaconstruido transversalmente al antiguo cauce del río Cardener, y el nuevo dique enla antigua esclusa de Aranyó. El estudio también intentó determinar posiblesfiltraciones bajo el edificio situado justo al lado de la pantalla.

6.4.2 Metodología.

El estudio consta de tres perfiles de Tomografía eléctrica con disposiciónelectródica en superficie (“Electrical Imaging”), y cuya ubicación se muestra en lafigura 31.

Antigua traza del río Canal d´Aranyó

Perfil 1

Perfil 3

Muro pantalla

Dique

Perfil 2 Puente

Fig.31 Plano de situación de los perfiles e infraestructuras analizadas.

Embalse

Page 16: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 16/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

77

Como equipo de medida se utilizó el resistivímetro SYSCAL Jr. (ver fig. 8),mientras que el programa de inversión empleado para el procesado de los datosfue el Res2dinv.

Además de los datos obtenidos de la campaña de reconocimiento, al equipo detrabajo se le suministró información acerca de las características constructivas delas infraestructuras que se iban a analizar.

La metodología seguida para la ejecución de los tres perfiles de tomografía es ladescrita detalladamente en el apartado 3.5.2, en donde a modo de síntesis los

pasos más importantes son:

1. Determinar ubicación y espaciado de los electrodos.

2.

Comprobar que todas las conexiones funcionan correctamente.

3. Introducir en la memoria de la unidad central las variables de trabajo:

- número y equiespaciado de los electrodos.- dispositivo electródico de medida (Wenner-Schlumberger).- número total de medidas a realizar. Recordar que tenemos la opción de

eliminar aquellas medidas que creamos oportunas.

4. Volcar el fichero de datos obtenido al portátil, e iniciar su procesado medianteel programa de inversión correspondiente.

Page 17: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 17/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

78

6.4.2.1 Descripción del Perfil 1 y Perfil 2.

Una de las conclusiones que se dedujeron del estudio realizado en 1999, fue que lazona situada en el margen izquierdo del pequeño puente que atraviesa el antiguocauce del río Cardener (ver fig. 31), presentaba un riesgo potencial importante a

padecer colapsos del terreno.

Por tanto y con objeto de evitar que el reflujo de agua procedente del río Cardeneraccediese a esa región e indujera nuevos hundimientos, se procedió a laconstrucción de un muro pantalla transversal al antiguo cauce del río.

Este muro pantalla presenta una longitud de unos 70 metros, con su base situadaaproximadamente a unos 5.5 metros de profundidad, nivel a partir del cual aflorael sustrato rocoso del Eoceno (areniscas). Por encima de las areniscas hasta lasuperficie del terreno se depositan materiales del cuaternario.

A

B

A

B

Río Cardener

Antiguo caucedel río

Fig. 32 Plano de detalle de la ubicación del perfil 1 y 2

0 10m

Page 18: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 18/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

79

La presencia de ciertos indicios en superficie de posibles movimientos del terreno,hacía presagiar que quizás la pantalla no había conseguido detener por completoel reflujo de agua. Por ello se procedió a realizar dos perfiles:

PERFIL 1

Se dispuso paralelo a la traza del muro pantalla (ver fig. 33). El origen del perfil (punto A) se encuentra junto a la antigua carretera 1411, y su final enel edificio (punto B). Dada la limitación del ancho del cauce, no se pudoutilizar toda la longitud de cable de que se disponía, aspecto quelógicamente condicionó la profundidad máxima de investigación.

Características del perfil

Longitud 72 metros Número de electrodos 48 Espaciado entre electrodos 1.5 metros Profundidad máxima de investigación 10.1 metrosTipo de dispositivo utilizado Wenner-Schlumberger

Número de medidas 493

Fig. 33 Situación del Perfil 1

Page 19: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 19/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

80

• PERFIL 2

Situado en el margen izquierdo del puente, su objetivo era determinar la posible circulación de agua bajo el edificio que se ve en las imágenes. Elorigen del perfil se ubica en la explanada (punto A) mientras que el final sesitúa en el pequeño huerto (punto B).

Características del perfil

Longitud 48 metros Número de electrodos 48 Espaciado entre electrodos 1 metro Profundidad máxima de investigación 9.1 metrosTipo de dispositivo utilizado Wenner-Schlumberger

Número de medidas 523

Fig. 34 Situación del perfil 2.

Page 20: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 20/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

81

6.4.2.2 Descripción del Perfil 3.

Aguas arriba del río Cardener ( justo donde comienza el canal de Aranyó),tenemos un pequeño embalse. A la vista de las deficiencias de la antigua esclusade Aranyó, se procedió a construir un nuevo muro de impermeabilización. En lafigura 35 se muestra un esquema de la zona.

La sección de dique analizado es de alzado variable, adecuándose a la profundidada la que aflora el sustrato rocoso (areniscas). Partiendo del extremo A del dique,que está encajado en una pequeña montaña, tenemos un alzado de 5 m. durante los

primeros 20 m., 6.10 m. durante los siguientes 20 m., para posteriormente pasar a

un alzado de 7.8 m. hasta el final de la traza de dique analizado (punto B). Porencima de las areniscas hasta superficie tenemos materiales del cuaternario. En elAnejo I se muestra una fotografía de su construcción.

La altura aproximada entre la cota de coronación del muro con respecto a lasuperficie del terreno es de 2.80 m., de forma que la base del dique se puede situaraproximadamente a una profundidad de 2.2 m., 3.3 m. y 5 m. respectivamente.

Río Cardener

Antigua esclusade Aranyó

Nueva carretera de la Coromina

Perfil 3

Antiguo cauce delrío Cardener

A

B Nuevo Muro

0 12.5 m

Fig. 35 Plano de situación del Perfil 3.

Canal de Aranyó

Page 21: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 21/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

82

• PERFIL 3

Se dispuso paralelo a la traza del dique con origen y final el mostrado en lafigura 35. Gracias a la amplitud de la zona de estudio, en este perfil fue

posible utilizar toda la longitud de cable disponible, por lo que la profundidad de investigación se incrementó notablemente.

Características del perfil

Longitud 96 metros Número de electrodos 48 Espaciado entre electrodos 2 metros Profundidad máxima de investigación 18.2 metros

Tipo de dispositivo utilizado Wenner-Schlumberger Número de medidas 528

Antigua Esclusa

Fig. 36 Situación del Perfil 3.

Page 22: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 22/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

83

6.4.3 Interpretación de los resultados.

En el Anejo II se muestran los resultados que nos ofrece el programa de inversión para cada perfil: la pseudosección de resistividades aparentes medida en el campo,la generada por el ordenador y así como el modelo de resistividades reales.

Cabe recordar que la identificación de posibles focos de filtración pasa porlocalizar zonas en donde tengamos una reducción anómala de la resistividadeléctrica. Sin embargo y dado que nos encontramos en una zona con elevada

presencia de sal en el terreno, es de esperar que en comparación con otros tipos deambientes, los valores de resistividad medidos en general sean más bajos de lonormal.

6.4.3.1 Interpretación del perfil 1.

La figura 37 corresponde al modelo de resistividades reales obtenido del perfil 1,siendo la línea discontinua negra la ubicación aproximada a la que se encuentra la

base de la pantalla (a unos 5.5 metros), justo donde afloran las areniscas.

Los aspectos más importantes de los resultados obtenidos son:

1. Los valores de resistividad máximos del perfil (entre 100 Ω.m –300 Ω.m)los encontramos en la zona más superficial, aspecto que denota el bajogrado de humedad que presentan estos materiales detríticos (arcillas, limosy arenas).

A Perfil 1. Cardona B

Fig. 37 Modelo de resistividades reales del perfil 1.

S2S1

Page 23: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 23/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

84

2. Pasado este primer nivel más superficial, se observa que la resistividad deestos materiales detríticos comienza a disminuir progresivamente, por loque podemos deducir que el grado de humedad del terreno aumenta con la

profundidad.

3. Justo por debajo de la base de la pantalla, punto a partir del cual aflora elsustrato rocoso (areniscas), se aprecia como la resistividad continúadecreciendo paulatinamente, localizándose incluso dos subregiones (S1 yS2) con mínimos de resistividad extremadamente bajos (entre 0.2 Ω.m y0.5 Ω.m).

Teniendo en cuenta que en teoría las rocas se caracterizan por presentarresistividades muy superiores al de los terrenos detríticos (ver fig. 6), es evidenteque aquí tenemos una clara anomalía.

La explicación más lógica a este hecho, sea pensar que en las areniscas tenemosun incremento considerable del grado de humedad, en donde la elevada salinidadde esta agua justificaría la presencia de estos valores de resistividad tan bajos, enespecial en S1 y S2. En este sentido quizás S1 podría corresponder a una zona

preferencial de paso del agua a través de las areniscas.

Por tanto y a la vista de los resultados obtenidos, parece lógico pensar que bajo la base del muro pantalla, efectivamente persiste el reflujo de agua procedente del ríoCardener hacia el margen izquierdo del puente.

Esta hipótesis se ve reafirmada además, por la presencia de algunos indicios ensuperficie que denotan que el problema de subsidencia del terreno persiste. En estesentido en el campo se observó con claridad como el cable que va de la torremetálica (ver fig. 34) a la casa, está fuertemente tensado aspecto que nos induce a

pensar que la zona en donde esta úbicada la torre metálica, podría estar sufriendoun ligero proceso de hundimiento.

En cuanto a las grandes diferencias de resistividad observadas entre los propios

materiales detríticos, éstas posiblemente tengan su origen en el fenómeno de lacapilaridad, así como a la acción del sol en la superficie del terreno.

Page 24: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 24/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

85

6.4.3.2 Interpretación del perfil 2.

Los aspectos más significativos del perfil 2 son:

1. Toda la zona superior del perfil está caracterizada por valores de resistividadmuy altos (por encima de los 100 Ω.m), aspecto que denota el bajo grado dehumedad en esta región, formada por materiales del cuaternario. Los valores

máximos (por encima de los 200 Ω.m) pueden corresponder a zonas conmayor porcentaje de fracción arenosa.

En la parte superior derecha observamos unos valores de resistividad más bajos (entre 10 Ω.m y 40 Ω.m). Esto es debido a que este tramo del perfildiscurre sobre un huerto, y por tanto es normal que tengamos mayor humedad.

2. A medida que profundizamos observamos que se produce una disminuciónsistemática y significativa de la resistividad, hasta alcanzar nivelesextremadamente bajos (S3).

No dispongo de información acerca de la litología a esa profundidad, no obstantesolo cabe dos posibilidades: areniscas o material evaporítico.

En el caso de que fueran areniscas, es evidente que S3 correspondería a una zonade circulación de agua de gran salinidad a través de las fisuras de estas areniscas,de forma análoga a lo expuesto en el perfil 1.

AB

Perfil 2. Cardona

Fig. 38 Modelo de resistividades reales del perfil 2.

S3

Page 25: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 25/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

86

Sin embargo y teniendo en cuenta el contexto en el que nos encontramos, es más probable que a esta profundidad ya comience a aflorar el material evaporítico deldiapiro de Cardona. Para esta segunda hipótesis, y dada la naturaleza de estematerial, es más difícil discernir si los valores de resistividad tan bajos observados

en S3, responden a la propia humedad del terreno, o por el contrario y al igual que pasaría en el caso de tener areniscas, a la circulación de agua en profundidad.

No obstante y dado que las resistividades obtenidas son extremadamente bajas, esrazonable pensar que para este hipotético segundo caso, también tendríamos una

presencia significativa de agua en profundidad, producto del reflujo del ríoCardener.

Este perfil 2 sería un ejemplo de posible situación en la que quizás seríaconveniente utilizar una técnica alternativa a fin resolver esta incertidumbre.

6.4.3.3 Interpretación del perfil 3.

Al igual que en el perfil 1, se ha procedido a situar de forma aproximada la profundidad a la que se ubica la base del dique, que recordemos es de alzadovariable y se encaja sobre areniscas. Por encima del sustrato rocoso se depositamaterial detrítico del cuaternario.

S4

S5

A BPerfil 3. Cardona

Fig. 39 Modelo de resistividades reales del perfil 3.

Page 26: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 26/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

87

Los aspectos más relevantes de los resultados obtenidos son:

1. En primer lugar encontramos un nivel superficial, extendiéndose a lo largo detoda la traza del perfil y hasta una profundidad aproximada de 3.5 metros, en

donde los valores de resistividad obtenidos son los más altos de todo el perfil.

2. Por debajo de este nivel más superficial y hasta una profundidad aproximadade 16 metros, observamos que la resistividad presenta unos valores moderados,aproximadamente entre 28 Ω.m y 60 Ω.m, localizándose 2 máximos relativosde 100 Ω.m a una profundidad de 10 metros.

3. En cuanto a la presencia de zonas de elevada conductividad (zonassusceptibles de presentar problemas de circulación de agua subterránea), seidentifican dos subregiones: S4 y S5.

En lo que concierne a S4, tampoco se dispone de información precisa acerca de lalitología a esta profundidad. No obstante y dado el contexto geológico en el que seencuentra el perfil 3, es muy probable que este nivel de alta conductividadresponda a la presencia de un paquete de arcillas impermeables (recordemos quetenemos alternancia de areniscas y arcillas). Resaltar que las resistividades de estenivel conductivo son significativamente superiores a las observadas en los otrosdos perfiles.

Otra posibilidad sería que S4 correspondiese al afloramiento del materialevaporítico, y por tanto zona susceptible de padecer disolución por el paso deagua subterránea. El poder realizar un sondeo a una profundidad de 17 m. nos

permitiría solventar esta incógnita, sin embargo todo parece indicar que S4 enrealidad responde a un nivel de arcillas.

En cuanto a S5, si que parece ser el resultado de cierta presencia de agua en estenivel. Sin embargo y dado que nos queda justo en el límite de definición, esimposible determinar si es producto de un pequeño flujo de agua bajo la base de la

pantalla, o dada su proximidad al extremo A del muro (encajado en una montaña),

a posibles filtraciones a través de la propia montaña.

Page 27: Tomo Cardoma

7/17/2019 Tomo Cardoma

http://slidepdf.com/reader/full/tomo-cardoma 27/27

TEMA 6: Estudio en Cardona

6.4.4 Conclusiones finales del estudio.

El grado de humedad del terreno es posiblemente el factor que más influye en lavariabilidad de la resistividad del terreno, por lo que cualquier cambio anómalodel valor medido, puede atribuirse a priori a la presencia de agua en profundidad.

No obstante, Cardona tiene la particularidad de presentar materiales evaporíticosen profundidad, aspecto que puede dificultar significativamente la interpretaciónde los resultados, dada la naturaleza de este tipo de materiales.

A partir de los resultados obtenidos del perfil 1, parece bastante razonable el pensar que bajo la base de la pantalla de impermeabilización, efectivamente persiste el problema del reflujo de agua procedente del río Cardener, de forma quetodo la zona de terreno situada en el margen izquierdo del pequeño puente,continua estando sujeta a un significativo riesgo potencial de sufrir nuevoscolapsos. Además, ciertos indicios en superficie refuerzan esta hipótesis.

Sin embargo y a tenor de los resultados obtenidos del perfil 2, da la sensación deque este reflujo del río Cardener no solo localiza bajo la base de la pantalla, sinoque quizás el problema también se extiende al edificio adyacente a la pantalla(como mínimo). No obstante esta hipótesis requeriría de un estudio más en detalle.

En lo que concierne al nuevo dique de impermeabilización en la antigua esclusade Aranyó (perfil 3), no parece que tengamos problemas de filtración de agua através de las areniscas situadas bajo la base de la pantalla, a excepción quizás delextremo A del dique, en donde tenemos la anomalía S5.

Sin embargo al quedar justo en el límite de definición, nos impide determinar si elorigen de esta anomalía estriba en un pequeña filtración de agua bajo la base de la

pantalla, o por lo contrario a posibles filtraciones a través de la propia montaña.

No obstante, dado que por un lado da la sensación de que el problema sea puntual,y que por otro lado no tenemos materiales evaporíticos en profundidad (S4

posiblemente corresponde a un nivel de arcillas), esta posible circulación de aguano conlleva a priori un riesgo potencial de poder inducir colapsos del terreno enesta zona.